[发明专利]用于照明装置的光外部耦合结构

权利要求书

1.一种衍射光外部耦合单元，用于形成包括多个衍射外部耦合单 元的照明装置的定向光外部耦合系统的一部分，其中，所述衍 射光外部耦合单元包括：

载体元件，用于提供衍射表面浮雕图案；以及

衍射表面浮雕图案，包括在所述载体元件的表面区域上定 义的多个连续衍射表面浮雕形态，其中，形态周期优选地是约 10微米或更小，所述多个连续衍射表面浮雕形态被布置成通 过涉及所述衍射表面浮雕图案的所述多个连续衍射表面浮雕 形态中的至少两个表面浮雕形态的相互作用而在所述载体元 件外部耦合入射到所述衍射表面浮雕图案上的光，从而增强耦 合光的方向性。

2.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 连续衍射外部耦合单元在所述表面区域上定义出多个闪耀或 倾斜光栅沟槽、凹槽或凸起轮廓。

3.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，属于所述 多个连续衍射表面浮雕形态的至少两个连续衍射表面浮雕形 态具有基本相同的高度。

4.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述形态 周期等于或小于7微米，优选地等于或小于5微米。

5.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，在预定的 入射角和预定的圆锥角内入射到所述多个连续衍射表面浮雕 形态中的一个上的至少一部分光线，通过涉及所述衍射表面浮 雕图案的所述多个表面浮雕形态中的所述一个表面浮雕形态 与至少另一个表面浮雕形态的相互作用而在预定的外部耦合 角内朝着预定的出射方向至少部分地耦合。

6.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，包括第一表面区 域和邻近所述第一表面区域的第二表面区域，其中，所述第一 表面区域包括所述衍射表面浮雕图案，而所述第二表面区域没 有衍射元件或者包括与所述第一表面区域的第一衍射结构的 浮雕形态不同或至少以不同方式对准的一个或多个衍射元件。

7.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 表面浮雕形态中的至少一个衍射表面浮雕形态定义出由以下 各项构成的组中选出的轮廓：三角形形态、梯形形态、平行四 边形、及等边三角形。

8.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 衍射表面浮雕形态包括直的、弯曲的、波状的、或点状的形态。

9.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述表面 浮雕图案包括至少两个基本平行的衍射表面浮雕形态。

10.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 连续衍射表面浮雕形态的聚合周期等于或小于30微米。

11.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述载体 元件基本上是光学透明的，并被构造成能够通过全内反射进行 光传输。

12.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，被构造成对在外 部耦合的光进行外部耦合。

13.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 连续衍射表面浮雕形态包括具有基本上为45°的闪耀角的一个 或多个闪耀轮廓。

14.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 连续衍射表面浮雕形态包括具有在各形态之间可变的闪耀角 的一个或多个闪耀轮廓。

15.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，其中，所述多个 连续衍射表面浮雕形态包括闪耀轮廓，所述闪耀轮廓的闪耀角 在各形态之间逐渐改变。

16.根据权利要求1所述的衍射光外部耦合单元，包括位于所述载 体元件的表面上的光栅元件、反射体、或散射体。